植物第一个白粉病基因从大麦中分离获得，是一类新型的抗病基因，已经应用于农业方面。机构分析发现此蛋白是一种跨膜机构蛋白，在c端含有一个钙调素结合区[5-8]。近年来，研究者从单子叶和双子叶植物中相继获得了抗白粉病基因，如拟南芥、番茄和豌豆，研究抗白粉病基因有很大意义[9-10]。

大豆基因组测序的完成为我们在全基因组水平上了解MLO基因家族的成员数量、功能结构域特点以及系统发育关系提供了良好的平台。同时，MLO家族基因在部分成员在豆科及其他植物中研究较多，但在大豆中仍然没有全基因组水平上的系统性分析[11-13]。本研究中，通过对大豆基因组数据库进行检索，鉴定MLO型抗病基因家族成员，分析大豆MLO家族蛋白的保守基因序列和功能结构域，基因染色体定位和扩增模式分析，了解大豆MLO基因家族成员的时空表达规律和系统发育关系。挖掘大豆中未知的抗病基因对大豆的抗病育种有很大帮助。本研究以大豆为材料，对其中的MLO家族基因进行部分生物信息学方面分析鉴定，为大豆MLO基因的应用及大豆的抗病育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 物种选定与序列下载

本研究选择大豆作为对象，该物种是一种非常重要的经济作物，但目前其MLO家族基因仍然未被研究。为了检索出大豆基因组中所有MLO家族基因，本研究首先在TAIR数据库中，下载AtMLO1、AtMLO2和AtMLO15等15个基因的相关序列，然后利用这些序列作为检索序列，在大豆基因组中搜索同源基因，最终得到了44个大豆GmMLO基因的ID号码。利用CoGe数据库[14]中的Feature工具下载大豆的44个GmMLO基因的核酸、基因组和蛋白序列。

1.2 序列比对与系统进化分析

为探讨大豆GmMLO基因的系统进化关系，同时阐明这些蛋白与其他植物MLO蛋白的亲缘关系，笔者利用Phylogeny.fr平台[15]上的probcons在线比对工具对大豆、小立碗藓、卷柏以及裸子植物云杉的MLO蛋白进行比对。随后将比对结果保存在文本文件中，然后利用该平台上的BioNJ软件[16]构建相应的进化树。最后，利用MEGA 4.0.2 软件[17]实现系统进化树可视化。

1.3 蛋白保守基序与功能结构域分析

为弄明白大豆MLO蛋白的保守基序种类与数目，同时阐明这些保守基序的组成模式以及与功能结构域之间的关系，本研究利用MEME[18]在线服务器鉴定大豆MLO蛋白的保守基序，运行参数均设为默认条件。为了阐明结构域与保守基序之间的相互重叠情况，我们利用NCBI数据库中CDD软件[19]鉴定大豆MLO蛋白的功能结构域，同时对保守基序与结构域进行比对分析。

1.4 基因染色体定位与扩增模式分析

通过比较同源搜索，在大豆染色体上扫描最佳匹配位置，每一个大豆MLO基因对应的染色体位置就是基因所在的基因座位。利用GGT[20]软件，整理大豆MLO基因位置信息，绘制出大豆MLO家族基因的物理定位图。此外，对每一个大豆MLO基因而言，在Genomicus Plants数据库[21]中均可以检测到该基因的同源基因，包括大豆自身旁系同源基因和其他物种直系同源基因，本研究重点关注大豆MLO基因的重复类型，研究显示，大豆MLO基因扩增可被分为三种类型，即片段重复类型、串联重复类型和其它类型。

1.5 基因时空表达分析

为了探明大豆MLO家族基因在嫩叶、花、荚、荚皮Pod shell 10DAF、荚皮Pod shell 14DAF和根中的表达规律，本研究从大豆SoyBase[22]数据库中下载大豆转录组测序数据，组合利用Trinity[23]、Cufflinks[24]和R等工具对大豆MLO基因家族成员的数据进行处理，最终得到大豆MLO基因的RPKM值，转化为Z-score值，利用R软件绘制表达热图。

2结果与分析